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实验诊断学主要从实验检验的角度讲授疾病的诊断、鉴别诊断、疗效观察和预后判断等。由于各脏器的组织功能与生物化学反应重叠性很强,大多实验室检查项目虽能反映疾病的变化,但所提供的多为现象、数据和形态学变化,不能单独成为诊断结论,即诊断特异性检查项目较少。同一类疾病可能因为病情、病期和个体差异导致检验结果有很大差别;不同疾病检查同一项目也可能得到相同或类似的结果。通过这门课程的学习,学生不仅需要熟悉并掌握众多临床检验项目的目的和意义,还必须学会根据检验结果对疾病进行分析、诊断、指导治疗、判定疗效和预后等。而如何在繁多的检验项目中根据患者主诉、查体结果、不同病理生理条件或病情不同阶段做出正确选择;通过准确分析化验报告,动态观察检验结果与疾病的关系,结合患者病史和体征得出正确的判断以指导临床诊断和治疗。这些都需要正确的诊断思维方法和很强的综合分析判断能力,也是实验诊断学教学的重点和难点1]。此外,实验诊断学还面临着教学内容日益增加及学时相对较少的矛盾,教师的讲授难以在有限的学时内系统、全面地覆盖全部大纲内容。加之除了书本上讲授的经典检验项目外,新的检验方法和项目不断涌现。数年前,一个全国三级甲等医院检验科开设的检验项目可能不到100项,而现在开设项目一般为300~500项。在美国,一个大型临床样本检验中心的检测项目更多达上千项。这些更突出了培养学生自主学习和对知识及技能实际运用能力培养的必要性。
2PBL教学模式的引入和存在的问题
由于上述实验诊断学本身的特点和要求,很多教师提出了在实验诊断教学实践中采纳PBL教学模式来加强对学生临床思维能力的培养,并已做了很多尝试[2]。所谓PBI,即Prob—lemBasedLearning,中文译为“以问题为基础的学习”,是美国神经病学教授Barrows于2O世纪6O年代在加拿大麦克马斯特大学创立的。PBL是一种学生在教师组织引导下围绕具体临床问题展开讨论的教学模式,强调学生自主学习和对知识及技能的实际运用能力的培养。这种教学模式在国外医学界已得到广泛应用,并且取得了良好的教学效果,已形成一种世界医学教育的发展趋势,有些著名学府甚至已全部用PBI教学取代了传统模式教学。本系实验诊断教研室从2008学年也开始尝试在临床医疗专业的学生中开展PBI教学,与传统教学模式相结合与补充。由于课时限制,目前PBI教学主要安排在实验课中进行。由教师根据实验诊断学教学大纲要求针对教学重点、难点内容准备部分临床已确诊的有代表性的病例,采用互动式教学方式,提出问题,启发同学分组讨论后,鼓励同学讲解自己对该病例的诊断思路、所需进行的必要实验室检查项目,得出初步诊断,并提出必要的鉴别诊断等。课后学生的反馈意见表明这种案例分析的教学模式很有趣味性,能调动同学们参与的积极性,并有助于对所学知识的回顾总结和灵活运用等。但同时大部分学生面对病例也感觉到无处下手,没有清晰的思路。从学生们的讨论过程、对病例诊断思路的讲解中,指导教师观察到学生们对传统教学模式仍有较强的依赖性,缺乏主动发现问题、解决问题的积极性和能力;往往纠结于纷繁的表面现象,对于各项检查结果很难做到综合分析判断,不能抓住主要矛盾和关键问题。对于PB[教学是否能够有效提高学生的临床思维能力,即医学上的逻辑思维能力,王莉英等对复旦大学上海医学院的05、o6级临床医学八年制的学生进行了逻辑思维能力测试。其中o5级学生已经过两个学期的PBI课程训练,而O6级学生尚未接受过PBI训练。05级临床八年制学生的逻辑思维能力测试分数为(67.1±14.8)分,o6级学生的逻辑思维能力测试总分为(65.4±15.3)分,统汁分析结果表明o5级与06级学生的逻辑思维能力并无明显差异。这一数据说明PBL教学可能可以通过实例讲解使学生们积累一些临床经验,但却并不一定能有效培养学生们科学的临床思维方式。
一、法律逻辑学课程的重要性
法律逻辑学作为研究人的思维形式之逻辑结构与逻辑规律,并在此基础上探讨法律领域有逻辑现象和逻辑问题的一门科学,乃逻辑学的一个分支学科。法律逻辑学课程的性质与特点,决定了这门课程的教学内容不同于部门法学或理论法学,其教学方法也有别于法学一般课程教学。探讨法律逻辑学的教学方法与教学手段,既有助于学生对课程教学内容的掌握和教师教学水平的提高,也能够为法学理论研究和法律实践工作提供充分的逻辑学知识和逻辑思维方法。
(一)法律逻辑学有助于提高学生的法律思维能力,实现法学教育的培养目标
在培养法学学生时,法律思本文由收集整理维能力的培养相当重要。“法学专业课讲授法律思维内容,法律逻辑学讲授法律思维形式和规律,各有侧重,但在培养和提高法科大学生的法律思维能力,对学生进行法律思维训练时,法律思维形式和法律思维内容彼此相依,形式离不开内容,内容也离不开形式”[1]。法律逻辑学这一注重法律思维形式、方法和规律教学的学科能够为学生更好地学习法学,理解更深层次的法学内涵,解决实际问题提供强大的后盾。
(二)法律逻辑学有助于提高学生表达和思维的严密性
法律工作者离不开说话和写文章,包括法律文书、学术论文、著作等。如检察人员要提起公诉,写起诉书,参与现场法庭辩论;审判员要参与审判活动,理解辩论双方的陈词和话语要义,制作判决书等;律师要撰写辩护书、当庭辩驳、询问证人等。将来需要从事法律工作的学生,在口头表达和论证过程中必须做到严密、准确,以维护涉案当事人的合法权益,维护法律的公正性和权威性。
(三)法律逻辑学有助于提高学生的法律论辩、识别谬论和驳斥诡辩的能力[2]
合乎逻辑的推理与论证乃是法律思维方式正当性与有效性的前提与保证。“理性法律论证概念的说明是要通过对一系列规则和形式加以阐述来进行的,论证必须遵循这些规则并且必须采用这些形式,以使其所提出的要求得到满足”[3]。法律工作者在开展法律活动时,通常要通过论证自己的观点以及驳斥别人的观点来进行。法律逻辑学的知识,一方面能够通过事实性的根据和充分的理由来证明自己在立法主张、法律规范、法律解释或法律学说理解中的正确性;另一方面能够发现别人语言中或者论证过程中的错误,甚至能够拆穿别人的诡辩,有效地进行反驳。
(四)法律逻辑学能为学生提供实用的逻辑知识和逻辑方法,用以解决现实法律问题
法律逻辑学提供的不是具体的科学知识,而是方法和手段,其中之一就是能够提高人们的推理能力,由已知探求未知,这对法律工作的开展有着独特的作用。例如,在侦查工作中,犯罪分子为了使自己逃脱法律的制裁,往往采用非常隐蔽的方式,有时候甚至故意制造假象、销毁犯罪证据,说谎等,因此,侦破工作就比较困难。我们必须在占有事实材料的基础上,通过一系列的侦查假设、逻辑推理和事实证明等来实现。在此过程中,法律逻辑学的知识能够为这些工作提供武器,帮助侦查人员理清思路,步步推演,最大程度准确地完成侦破工作。
二、法律逻辑学教学中存在的问题
(一)课程的技能性得不到发挥
一般高校法律逻辑学课程的学分为2学分,课时量在32课时左右。法律逻辑学的内容较为抽象,许多知识都是抽象化的符号和公式,在讲解过程中需要耗费较多时间让学生的思维实现由实质到形式的转化。所以,受课时的限制,教师在教学过程中主要集中精力讲解逻辑学的基础理论知识,课堂练习的时间较少,许多学生课堂上理解了基础理论知识,但印象很浅,时隔一星期就忘记,案例教学无法得以展开。逻辑学课程是传授方法的学科,学是为了用,而现实中因受课时的限制、练习的缺乏,学生往往无法实现学以致用,理论的掌握不能成为技能用以解决司法实践中的问题,知行脱节。
(二)轻视其涉法领域的特质
法律逻辑学是一门交叉学科,它首先是一门逻辑学,另外它还是一门具有特殊性的逻辑学应用学科。目前,逻辑学教材大多偏重一般逻辑学的知识,而轻视它与法学的结合,应用于司法活动过程的知识。法律逻辑的教学模式一般是先讲解形式逻辑的基础知识,而后在此基础上与法学知识相结合,阐述涉法思维活动中的特殊思维形式和规则。然而由于前一部分形式逻辑的教学已经耗费了较多课时,导致后半部分涉法思维的讲解只能草率一些,如侦查逻辑、法律规范逻辑等。“法律逻辑学科体系,应围绕法律思维方式有的放矢,选取与法律人实际思维密切相关的逻辑内容,结合办案思维与大陆法系法律推理模式,汇集法律逻辑内容”[4]。但现有情况是教师在讲解基础逻辑知识时,没有突出其在涉法思维领域中的运用。从整体来看,该课程丧失了其涉法思维的特色。
(三)有脱离经验生活的取向
法律逻辑学更多地关注形式上的、符号化的知识无可厚非,这是本学科存在和推演的基础。但是过于强调形而上学的思辨也难以实现法学教学和法学应用的目标。人们之所以走法律程序的途径,一般而言是为了解决双方或多方无法解决的问题,运用法律维护自身的合法权益,因此,单纯形式上的思辨无法达到相应目的,解决现实纠纷。在法律逻辑学教学中,比较重视知识的灌输、形式的推演和论证辩驳,却较少地与司法实践中的素材和需要相结合。
三、法律逻辑学教学改革思路
(一)让学生认识到法律逻辑学的重要作用,培养并保持学生对法律逻辑的学习兴趣
法律逻辑学是法学专业的必修课程,它所教授的知识在法学专业学习和实践的全过程都具有重要价值。词项逻辑和命题逻辑等,对具有最强规范性和约束力的法律文件的制定和完善具有重要意义;归纳推理和侦查逻辑等对侦查人员办案的法律思维有重要的引领作用;法律规范命题和法律论辩逻辑等对庭审中双方辩论的进行具有较好的指导作用。从最具现实性的角度出发,在学生就业时,我国许多地方在公务员考试时,各用人单位的初次能力测试中都有许多需要运用法律逻辑学知识的考题。凡此种种,目的都是为了让学生明确这门学科的重要性,调动其学习的积极性。在课堂教学中,教师除了深入浅出地讲授理论知识外,还要广泛搜集与法律逻辑学相关的案例,运用到教学当中,加强课堂知识性和趣味性的结合。无论是课堂的导入还是案例的使用都要讲究一定的技巧和艺术,防止枯燥无味的符号化信息降低学生的学习兴趣。
(二)重视一般原理的同时,注重涉法思维的训练
首先,要完成逻辑学一般原理的教学,思维形式、思维规律以及简单的逻辑方法都是人们在实践过程中总结概括出来的,具有普遍适用的价值。在讲解逻辑学一般原理时,既要将知识讲解透彻,也要有相应的配套练习,使学生学会举一反三。其次,要特别重视法律逻辑学有思维的训练。“一方面,法律逻辑将逻辑学的基本知识和基本原理应用于法律与司法活动过程,从而探讨涉法思维活动的一般逻辑形式与逻辑规律;另一方面,法律逻辑要结合法律与司法活动思维的特殊性,研究涉法思维活动的特殊思维形式及其合理性规则”[5]。简言之,既要学习逻辑学的一般知识,也要学习其在法律领域的特殊形式和规律的逻辑理论,使逻辑学知识与法律能够完美结合,为法律实务提供科学方法。
(三)逻辑与经验相结合,培养学生解决实际问题的能力
法学学科与现实联系十分紧密,从立法到司法再到执法,每一步都要面对和解决社会上纷繁复杂的纠纷,这些既需要法律从业者具有丰富的逻辑学知识和超强的思辨能力,同时也需要法律从业者积累丰富的社会经验,具备解决现实中复杂问题的能力。因此,在法律逻辑的课堂教学中,要着力培养学生独立思考的能力,从多方面、多角度分析问题、解决问题的能力,还有法律论辩能力等。这些能力的培养,一方面倚仗逻辑学的思维形式、规律和逻辑方法,另一方面需要社会经验作为支撑。因此,教师可以带领学生搞社会调查,参与侦破工作的分析过程,旁听法院庭审等,让学生在获取间接经验的同时尽可能多地获取直接经验。
自上世纪80年代以来,国内对于ESP教学与EGP的争论就已经存在。2004年,蔡基刚在其文章中,再次对ESP的理据提出支持,指出由于中小学教育对于英语的重视,语言的基础已经在大学前打好。继续在大学阶段进行普通概念的英语教学,是一种重复性建设。同时他也指出,提出专门用途英语决不是要替代或削弱基础普通英语教学。它们不是对立的或互不相容的,基础英语教学和ESP教学是为实现同一教学目标的两个层面。在实际的教学中,长期的通用英语教育,以考试为主导的教学模式,让教学双方都产生了极其功利的学习态度。以ESP为主导的教学思想,在没有脱离开功利目的的学习预期之下,就难以达到良性的产出。同时,现有的外语教学模式,基于结构主义的语言学基础,将语法、词汇、逻辑表述等分块割裂开。传统的EGP教学都是以词汇语法的习得输入为主要途径和手段。在少数的科技英语相关课程中,也只是以相关专业文章作为教学平台,注重词汇讲解和翻译训练,难以达到全面的技能提高。盲目进行ESP教学,只能是将EGP的教学模式代入,简单停留在词汇和翻译阶段,学生获得的更多仅仅是词汇压力和考试压力,于专业几乎毫无帮助。“目前大学英语教学虽力图培养外语全能,其结果却是大部分人往往外语不能,专业没学好,对国家和个人来说实在得不偿失”。
2逻辑数理智能与语言学习
2.1逻辑与语言
逻辑学与现代科学的发展密切相关。蔡曙山通过对数学及逻辑的发展,认为“就逻辑与数学的关系而言,逻辑不必假定数学,而数学却需要假定逻辑;就逻辑、数学和其他学科的关系而言,并非所有学科都要使用数学,而所有学科都必须使用逻辑。”也正因为逻辑学时众学科的基础,联合国教科文组织和主要发达国家都将逻辑学作为一级学科,列于各学科之首。金岳霖先生曾说,为了工业化不可只注重工程学和经济学,一定要同时发展纯自然学科、社会学科和人文学科。金先生主张在科学发展和社会进步中发展逻辑学。国内逻辑学者提出,逻辑学的研究要注意结合自然语言,注意语言的表述意义、表现意义和激动意义。形式逻辑要联系实际,就必须结合自然语言,结合自然语言不单是用逻辑翻译自然语言,而且要研究丰富的语言中的逻辑形式。语言逻辑的研究得到众多研究者的重视,导致逻辑学的研究发生了语言转向。近年来,逻辑学又发生了认知转向。当我们将这三个要素放在一起,就可以发现,逻辑、语言、认知,实际上就是第二语言教学中最需要关注的三个层面。以逻辑为主导的语言教学,既符合逻辑学的发展趋势,也符合语言教学的规律,更符合在语言教学中需要考虑的大脑认知能力的各种理论和假设。
2.2逻辑数理智能与语言智能
霍华德•加纳在其著作《多元智能》一书中提到智能的多重构成。其中,语言智能(Linguisticintelli-gence)、逻辑数理智能(Logical-mathematicalintelligence)是其重要的组成部分。典型的逻辑类型中,最常见的是演绎逻辑和归纳逻辑。“科学方法会综合运用两种类型的逻辑:假设通常由演绎推理发展而来,而结论则是建立在归纳思考的基础上的”。教师在向学生讲授和解释英语语言中的形式逻辑,主要应向学生解释逻辑检验中的论证是如何建构。在教授逻辑的过程中,锻炼学生的心智,帮助学生了解逻辑的各个环节是否有效,证据是否充足。事实上,逻辑数理智能和语言智能是智商测试的主要基础,传统心理学家对这两种智能进行大量的研究和调查。这两种智能被认为是可以跨越不同领域或专业解决问题的“原始智能”。在其他智能的开发中,语言智能和逻辑数理智能都是基本智能。多元智能理论中谈及的智能还包括音乐智能、身体运动智能、空间智能、人际关系智能和自我认识智能及自然认知等多个方面。而这些智能的开发和发展,离不开作为基础的语言和逻辑数理智能。作为语言教学,首先注重的是语言智能的开发培养,并注重逻辑数理智能的同步发展。在这一过程中,辅以其他智能的开发。例如,通过团队合作,就可以很好的开发人际关系智能;通过个人演讲和表演等形式的任务布置,则能够将学生的自我认识智能进行提升。
3大学英语教学中的逻辑教学设计
鉴于逻辑学与语言学的密切关系,语言教学中进行显性逻辑的相关教学即成为必须。在初高中阶段,具备基本的词汇积累之后,学生的基本语言能力达到自觉输出和惯性反应的前提下,可以在英语课堂中进行逻辑教学的补足。事实上,也只有在足够的心智支撑和语言积累的前提下,逻辑教学才称其为可能。当高考入学为教学指挥棒的前提下,在初高中英语课堂开展逻辑教学模式,存在一定客观难度。而在大学中开展相应的课程,既能使大学英语教学脱离“空心课程”的怪圈,同时也为学生将来的学术思维训练和专业实践提供基础的智力保障。大学英语在目前阶段要求多数大学一、二年级学生必修,是在大学基础教育中时间跨度最长的人文学科课程。在语言教学中,有目的的导入逻辑教学,可以对处在人生观和世界观形成阶段的大学生形成正确的逻辑判断,对热点事件做出自己的分析,而非盲从书本和权威。鉴于初高中英语教学中,对于逻辑思维培养的忽视,在大学阶段以相关性课程进行逻辑智能的培养,可谓亡羊补牢,为时未晚。强调大学英语中的逻辑教学,并非是要用英语进行逻辑学授课。多数逻辑学的论文及著作中都存在大量的公式,而这会让文科背景的教师产生认知恐惧,且缺乏足够的数学基础,阅读此类文章也存在一定的难度,更遑论进行教学。将逻辑带入英语教学课堂,主要是从语言本身的规律出发,帮助学生理解实际语言使用中存在的逻辑问题。由于在中国逻辑的发展中,各种类型的逻辑混杂,界限不明,且一直倾向于发展辩证逻辑,对于语言结构的形式逻辑没有独立出来,而这才是需要教师在课堂上对学生进行教学和解释的重点。基于以上讨论,结合教学实践中的一些积累,笔者提出对大学英语课堂的逻辑训练可做以下尝试。
3.1逻辑判断测试训练
英联邦国家通行的雅思考试(IELTS)中,其判断类题型在很大程度上考察的是学生的语言逻辑能力。学生在实际做题中,对于NotGiven的概念模糊,其根源在于逻辑能力的欠缺。此类题目曾经在四六级考试中出现过一段时间,遗憾的是现在已经被剔除出测试体系中。这种题型,即可作为基本的语言输入教学的材料,对学生进行训练。例1:(原文)Manylecturesfindtheirjobveryrewarding.(题目)Themajorityof/all/someofthelecturersgetsatisfactionfromtheirwork.此例中涉及对于全称量词(universalquantifier)和存在量词(existentialquantifier)的差异理解问题。most和many的问题如果独立出来,从数学集合的角度,是很容易理解的。虽然这一概念在数学集合概念中已经习得,但是学生显然没有将其转移到语言分析中。但在实际教学中,学生却很快的跳入后句的词汇含义的比较,或依旧无法摆脱翻译式阅读的定式,缺乏对基本的集合和逻辑概念的思考。例2:(原文)Inthebusymodernworldwelivein,itisveryeasytotakeforgrantedmanyofthethingsourforebearshadtostruggletoachieve:adequatelyheatedhousing,andsufficientfoodonthetable,tonamebuttwo.(题目)Ourlifearebetterthanthoseofpeopleinthepast.此例中如果对于内涵(intension)和外延(extension)的概念模糊,学生最容易出现的错误就是进行形而上的逻辑判断,将温饱简单等同于生活质量。此例也比较典型的反应出学生在进行判断时,缺乏对比较信息的构成分析。这种错误的逻辑思维,即使脱离开语言教学的环境,学生也很可能在现实生活中受到误导同时缺乏逻辑判断而被谣言欺骗。国内学者研究中发现,在二语句子加工过程中,词汇意义的激活和提取先于句子意义的建构,中国英语学习者在句子意义和词汇意义的交互过程中遵循词汇优先的原则。藉由类似测试训练,教师可以在教学中建构起逻辑的基本概念,让学生初步体会语言逻辑严谨的魅力,和多数人所存在的常识误区。
3.2语篇逻辑训练
国外语篇分析学者认为,英语语篇的思维模式有三种,即问题-解决型(Problem-SolutionPattern),一般-特殊型(General-ParticularPattern)和匹配-比较型(MatchingPattern)。王墨希在上世纪90年代的调查发现,中国学生最缺乏的语篇思维是“一般-特殊型”,而对于问题解决型的语篇模式掌握较好;语篇思维模式与英美本族人相比,带有隐伏型思维模式,即阐述时不从主题入手,而用采取多种暗示,最后才回归主题。该调查的时间距今已有近20年的历史,但是其揭示的问题在目前的英语课堂上依然存在一般-特殊型的语篇是英语中十分普遍的语篇类型,在自然科学、社会科学的论说文中常见。可以说,这是在学生脱离英语课堂教学以外,最可能接触到的文体类型,也是他们在以后各自的专业领域中要大量接触到的文体类型。赵崇华认为,由于学生的语篇思维模式的问题,学生在阅读稍长的文章时,对于段落间的内在关系不能有效辨识,影响阅读效果。具体表现为虽然词句不存在理解障碍,但是对篇章结构不熟悉,失去方向感,抓不住文章的重点。此类语篇在段落与段落间,有着清晰的逻辑脉络,大体表现为因果,排序,分析,例证,对比等,环环紧扣主题。在教学中,对语篇逻辑的侧重,可以采取以下循序途径:a.引导学生对于不同的逻辑结构方式的引导词寻查,训练学生对于此类结构的敏感性;b.归类段落功能,就上下段的逻辑关系进行分析认知;(参考IBT阅读同类题型)c.在乱序的段落主旨中,要求学生对各段及相应主旨进行配对分析。(参考IELTS阅读同类题型)通过对语篇逻辑的训练,学生在自主阅读中,应可以较快把握篇章的逻辑结构。同时通过发现特定语篇内在的逻辑漏洞和证据缺失,让学生养成批判性阅读的思维习惯,不再拘泥于权威知识,形成独到见解。
3.3语言逻辑输出训练
中国传统文化强调“慎思明辨”。对于现代的语言教学而言,不外就是以清晰的逻辑思维对事物进行分析、思考、辨析,并形成自己的思想。在语言输出教学中,大学生普遍出现的问题是言之无物。虽然通过专门的应试训练,尤其是CET序列的考试模式训练,学生的写作可以套用不明所以的模板,写出在语篇逻辑结构上基本合理的文章,但是切合到具体的观点、论据等问题,又是一头雾水。究其根本,语言逻辑、思维逻辑和知识与文化的逻辑这三要素的缺失,导致输出失败。同样的问题也反映在口语输出上。金利民就提出,在辩论中的论点(claim),论据(evidence),论证(warrant)三个环节中,学生最弱的就是warrant,反映出来的就是思辨能力(analyticalability)的不足。而经过一年的辩论学习后,这种情况有很大的改观。同时,文秋芳指出,教师的命题视野和高度在很大程度上决定了学生的参与度。教师如果还囿于教材或教辅材料提供的时效性较差的话题中,学生的参与度自然较差。90后学生通过网络,接触大量的外国文化产品,同时又通过社交网络,频繁接触各种热点话题,却在课堂上缺乏类似的释放平台。基于此,用学生关心的热点来进行语言的输出训练是最为有效的方式。下例为美剧《生活大爆炸(TheBigBangTheory)》中的一个片段:Sheldon:Allright,I'mreadyformynextquestion.Amy:Inaworldwhererhinocerosesaredomesticatedpets,whowinstheSecondWorldWar?Sheldon:Uganda.Amy:Defend.Sheldon:Kenyarisestopowerontheexportofrhinoceroses.ACentralAfricanpowerblockisformed,coloni-zingNorthAfricaandEurope.Whenwarbreaksout,noonecanaffordtheluxuryofarhino.Kenyawithers,U-gandatriumphs.Amy:Correct.Myturn.这种纯粹为达到戏剧效果而编写的对白中,暗藏了逻辑与思辨的最基本要素:立论、证据、及证据对立论的支撑。藉由类似话题的导入,教师可以重设讨论话题和讨论场景,由学生与教师讨论设定话题;由学生为主导,对话题进行深入的资料寻查,主要是阅读输入;进而根据热点话题抽象为辩论话题,分组进行辩论,在整个辩论过程中,个体学生通过对论点的把握,认知,进而产生个人的书面或口头语言输出。
4结语
【摘 要】以计算思维改革计算机硬件教学是计算机教学改革的必然趋势,但是仅改变教学设计不能达到计算思维训练的目的,还需要更深层次的思考与整合。本文提出了以计算思维改革计算机硬件教学的六个难点,给出了基本的解决思路。从管理层面入手,改变课堂教学整体结构,改革教学的方法和过程,优化教学的设备、环境和教材,只有这样才可能真正达到在计算机硬件教学中贯彻计算思维思想,提高学生科技创新能力的根本目标。
关键词 计算思维;计算机硬件;课程;教学;一体化改革
【中图分类号】G624 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384(2014)01-0082-04
仅从字面上看,计算思维似乎并不是一个陌生的名词,但是计算思维一直被局限于人工智能领域,直到2006年美国学者周以真发表了“计算思维”一文,才将计算思维提升到一个新的高度。自此国内外学者开始试图将计算思维融入教育、产品与系统开发中,计算机学界也开始研究如何在计算机课程教学中融入“计算思维”,要以计算思维改变计算机教学现状。查阅文献不难发现,目前以计算思维为主导的教学研究内容,最多的还是在计算机基础教育和软件课程教学方面。究其原因,不外乎大学计算机基础教育陷入困境,希望尽快找到前景光明之路;计算机软件教学本身就含有较多的算法内容,课程和计算关系更为密切。若将计算思维作为学科思维模式进行培养,则应将其贯穿于学科教育的全过程,作为计算机专业基础课的“数字电路”、“计算机组成原理”等当然也不能例外。本文是对计算机硬件教学应用计算思维的探索,希望能将计算思维体现在所有计算机课程中,形成计算思维帮助计算机专业教学的完整过程链。
计算思维的内涵解读
在2010年11月,陈国良院士第一次正式提出,将计算思维能力培养作为计算机基础课程教学改革切入点的倡议。2012年11月,教育部把与计算思维有关的课程改革课题纳入教育部研究项目。可以说,目前计算思维在计算机课程改革中的作用、地位、影响等仍处于起步和探索阶段,如何将计算思维有机融入计算机专业教学,更有待于深入研究。
有人简单地将计算思维说成是计算机、软件和计算相关学科中科学家和工程技术人员的思维模式;有人将其提高为运用计算科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算机科学的一系列思维活动;也有人将计算思维看作是理论思维、实验思维之外的第三大思维。在美国学界,较为统一的“计算思维”定义是:“计算思维是一种能够把问题及其解决方案表述成为可以有效地进行信息处理形式的思维过程”。
从以上种种说法中我们至少可以解读出计算思维有以下几层含义。
(1)它是一种思考问题的方法,是利用计算科学的概念思考解决问题的方法,计算思想贯穿始终。
(2)它是一种解决问题的手段。是按算法形成解决问题的方案,计算思维对解决问题起至关重要的作用。
(3)它是提升理工类学生创新能力的有效途径。通过这种抽象、严谨的思维训练,能够形成符合现代科技工程领域工作需要的思维模式,有效提高研究和创新能力。
计算思维究竟是否需要在所有的计算机学科推行,关键是要解决两个方面的问题。一是计算思维是否适应教学内容的要求,或是教学内容能否设计成适应计算思维的教学模块;二是将计算思维融入教学是否能够提高教学质量,是否有利于培养学生的创新能力。
计算思维对计算机硬件学科的影响
正是因为计算思维以设计和构造为特征,所以势必影响计算机所有学科。计算思维对计算机硬件学科产生影响的主要原因有以下三方面。
一是计算机硬件是完成计算的基础,所有以计算思维形成的利用计算机解决实际问题的算法,都要借助硬件平台最终实现,若能从开始专业学习阶段就以计算思维理解硬件平台,一定能够更好地理解利用硬件平台解决应用问题的实际算法。
二是计算机硬件课程是专业基础课,若在专业基础课上没有形成计算思维的基本工作模式,势必造成思维过程连续性断裂。既没有形成硬件课程学习的计算思维,不利于后续专业课学习,也没有形成计算思维的训练连续性,不利于计算思维能力的培养。
三是计算思维与产品开发和系统设计密切关联,而计算机硬件课程就是电子产品开发和电子系统设计的基础,因此计算思维必将成为统领计算机硬件课程体系的核心。
因此,尽快将计算思维引入计算机硬件教学环境,是解决计算机人才培养的迫切要求,也是系统解决计算思维帮助计算机学科建设的必然趋势。应该注意的是:将计算思维作为培养专业能力的目标引入计算机硬件教学,不应该是简单的教学设计改革,而应是贯穿教学全过程、全方位的一体化改革,是内容全面、过程连续、手段完善的计算机硬件教学整体解决方案。
基于计算思维开发适合学科特点的教学设计
如何将计算思维有机融入计算机硬件类课程,应该是首先需要解决的问题。以计算思维进行计算机硬件类课程的教学设计,就是运用计算思维进行问题求解或系统设计的过程。是从提出问题开始,以分析问题、找出可能解决问题的方案为第一学习过程。以完善解决方案、解决实际问题为深入学习过程。最后要在解决问题的基础上拔高,争取做到一题多解、一解多题,寻找突破问题难点的思路和解决问题的创新技术方法。因此,以“提出问题分析问题解决问题”的过程进行教学设计完全符合已有的硬件课程的教学过程。在完成解决问题的基础上深入拓展,笔者在以前的教学中也多有尝试,但是没有那么完整和系统。
以计算思维进行教学设计首先要把完整的教学内容拆分成适合课堂教学的任务,由此引出教学改革的第一个难点——教学任务和课堂教学的适应性问题。若实际教学内容能够拆成满足课堂教学时长的任务,一切好说。但一般情况下,一个完整的学习问题求解过程是“提出问题分析问题解决问题问题延伸”。若要认真完成这样一个过程,两个学时似乎很难达到目的,所以基于计算思维的教学改革不只是教师的问题,需要教学管理部门理解和密切配合。只有教学管理层理解课程内容与教学时长的关系,支持配合计算机硬件教学改革,教师才有更多的教学设计自主权。
(1)任务拆分。将完整的教学内容拆分成有机衔接的若干个任务是教学设计的第一步,拆分任务需要考虑完成全部内容的教学时长。
(2)提出问题。具体教学设计的第一个任务就是针对每个学习任务准确刻画出提出问题的方法和内容,可以是“做一个举重裁决电子表决器”的直接任务式,可以是“增加内存芯片时片间线路如何连接”的疑问引导式,还可以展示电子产品实物下达具体任务。不论以何种方式提出问题,关键是能够正确表述问题的实质,便于学生后续分析、分解任务并导出解决问题的思路。
(3)分析问题。面对具体的任务需要找出解决问题的方法和思路,如何引导或便于学生自己找到解决问题的思路或解决方案,是教学改革的第二个难点。教师放和收的尺度不好把握,收放失当会影响教学形式和教学效果,建议教师在教学设计中考虑课程前期多收少放,后期少收多放。
(4)解决问题。解决问题是训练计算思维的关键,以前期形成解决问题的思路为基础,系统解决遇到的问题不是教学中的麻烦问题,形成解决问题的逻辑思想、养成逻辑思维的习惯才是关键。按照问题解决方案去做总会有两种结果,顺利完成和不能完成,发现问题、解决问题是必然的循环过程,善于发现问题、解决问题是整个过程的核心。
(5)问题延伸。最能锻炼学生创新能力的课程内容是最后学习环节的解决问题方法延伸,这也是教学改革的第三个难点,此时会面临许多要破解的难题。如:拆分出来的教学任务有没有延伸的余地、学生有没有延伸学习的能力、学生需要借助哪些知识或工具延伸学习、需要多少时间完成延伸学习、是否所有学生都能完成任务等。
掌握基于计算思维的课堂教学方法
既然将计算思维作为思维训练的重要内容,教学方法、过程和内容就应区别于过去传统的教法,因此,我们认为适用的教学方法是任务引领、案例教学法。教师要从过去的单一讲授的课堂主导者,转变成教会学生完成基本任务,引导学生自主延伸学习任务的辅导者。教师需要提出具体任务,然后帮助学生分析、完成任务。同时,教师要在师生、生生充分讨论后,总结、概括地提出合理的完成任务的思路和解决问题的方法,简单讲解完成基本任务的知识和方法,引导学生自主完成学习任务、用多种方法或思路完成任务。学生需要理解任务,分析、确定完成任务的方法和思路,掌握完成任务的必备知识和技能,自己动手尝试完成任务和以多种方法完成任务。
(1)课堂角色任务转换。教学双方的角色任务转变是教学改革的第四个难点,只有双方都能适应角色任务转变,才能顺利开展课堂教学工作。教师从主导到引导的转变使教学难度增加,教师面对的不是一个整齐划一的课堂,而是进度、方法、内容不一的多个个体,这对教师的掌控能力有更高的要求。学生从被动接受知识到主动完成任务的转变使学习难度增大,认真听讲成为对学习最基本的要求,不但要听得懂还要做得出,更要学会以多种方法和思路完成学习任务,这对学生的学习主动性、思维能力、动手能力都提出了更高的要求。
(2)教学环境的要求。满足教学要求的环境是教学改革的第五个难点,学生自主完成学习任务的教学环境的要求更高。对于计算机硬件教学来说,不只需要实验场地、实验设备,还要大量的实验材料,教学成本与传统教学不能同日而语,学校的教育成本投入必然加大。
(3)教学过程中的关键点。教师提出恰当的教学任务是第一要务,任务过难、过易、偏离学习主题,都很难正常进行后续教学。分析任务提出解决方案的过程实际已经简单圈定了基本的知识范围,教师在帮助学生分析任务时进行必要的知识讲解和铺垫,使学生具有初步的分析和解决问题的能力。在学生自主完成任务的过程中要随时注意可能出现的问题,辅导学生完成基本学习任务。整个教学活动的前期,教师应给学生提供一些拓展的资料,帮助学生了解拓展的基本思路,随着拓展学习能力的不断增强,教师可以完全下放自主权,由学生自己创造性地进行任务拓展。对于有创新特色的成果,教师要及时总结、褒奖,达到相互借鉴、共同学习、共同提高的目的。
开发基于计算思维课堂模式的教材
作为辅助教学的教材,首先应该有适应计算思维课堂教学的模式,其次是有满足计算思维学习的内容,这两个条件限制必然使教材的结构形式和内容有别于传统教材。教材形式如何改变,改变后的结构形式和内容能否被师生接受是教学改革的第六个难点。
(1)教材结构形式。教材结构与教学相适应是对结构形式的基本要求,因此教材不能再拘泥于传统的章节形式,而应该以适应教学的任务为独立单元,以完成任务的知识、技能为连续过程,以具体案例任务为目标,以知识、技能拓展为结束的一个完整体系。以下是以任务为教学单元的典型教材结构形式:
> 任务
> 任务解决方案
> 任务知识
> 任务工作提示
> 任务拓展基础
其先后次序可以根据需要调整,如明确任务以后,带着任务学知识,具备一定的基础知识再去分析任务、提出解决方案;也可以先提出任务的解决方案,根据工作思路学习所用知识,具备基本知识和技能后再动手解决问题。
(2)教材内容。教材内容与结构形式相适应也是对教材的基本要求。由于基于计算思维是在传统“逻辑教、逻辑学”基础上的延伸,并不能改变知识间的逻辑结构,提出符合知识技能逻辑关系的任务也是关乎改革成败的关键。第一,任务不能改变知识链的逻辑关系,要适应“逻辑教、逻辑学”的逻辑思维训练本质。第二,要达到学做合一,实现“逻辑做”的动手训练。第三,局部知识完整,能满足拓展创新的“逻辑”需要。教材的重要作用是辅助学习,给出完整解决问题的具体工作过程提示,是帮助学生动手解决问题的基础,也是帮助学生形成解决问题思路的要求。学生按教材要求动手完成任务,只是计算思维训练的初级阶段,学生自己提出同一问题新的解决方案或找出同一方案可以解决的不同问题,才是教学要达到的最终目的。所以教材任务的最后部分应该是帮助任务拓展的提示性信息,可以是专业的
参考文献和网站信息,可以是具体的实用性产品说明,也可以是同类任务的列表。
计算思维融入计算机硬件教学是必然趋势,计算思维也必将改变计算机硬件教学涉及的所有内容。因此,研究在计算思维背景下的计算机硬件教学改革有重要的现实意义。简单认为改变教学方法即可以实现计算思维训练的想法不现实也不可行,只有从管理、方法、手段、内容等进行全方位的一体化改革,才能够在教学中贯彻计算思维的训练思想,真正培养具有计算思维基础、具有创新能力的有用人才。
参考文献
[1]Jeannette M.Wing.Computational Thinking[J] .Communicationsof ACM,2006,49(3):33-35.
[2]李晓明,蒋宗礼,王志英等.积极研究和推进计算思维能力的培养[J].计算机教育,2012(5):1.
[3]战德臣,聂兰顺.计算思维与大学计算机课程改革的基本思路[J].中国大学教学,2013(2).
为什么要强调逻辑思维的训练?因为正确的逻辑思维方式能够帮助人们依据客观规律获得发现问题、分析问题、解决问题的办法。这是能够让人们在社会中处于健康发展良好态势之模式的必要前提。但在现实生活中,逻辑错误混乱的现象数不胜数。缺乏逻辑的言论常常因为情感等元素赢得许多情绪激动的人们的舆论支持,逐渐偏离规律本身,无论对个人还是对社会思考都会产生不利的影响。
议论文写作作为一种思想、情感等元素的综合表达方式,所体现的是作者心智整体的反映。如果我们不在学生学习议论文的最初阶段就注重逻辑思维的能力培养,而是一味地寻求情绪上的感染力,或者文辞上的渲染铺陈等技法,最终失去的不只是分数,更是正确的思维方式,这或许将对成长中的孩子的将来产生负面影响,背离教育的终极目标。
现阶段高中作文教学并不强调对这方面的考查。作为高考改卷的指导,历年的考试说明大同小异,以《2016年高考全国卷语文考试说明》为例,在必考内容第四部分“写作”项目中评价标准如下:
作文考试的要求分为基础等级和发展等级。1.基础等级:(1)符合题意;(2)符合文体要求;(3)感情真挚,思想健康;(4)内容充实,中心明确;(5)语言通顺,结构完整;(6)标点正确,不写错别字(注:每一个错别字扣1字,重复的不计)。2.发展等级:(1)深刻。透过现象深入本质,揭示事物内在的因果关系,观点具有启发作用;(2)丰富。材料丰富,论据充实,形象丰满,意境深远;(3)有文采。用词贴切,句式灵活,善于运用修辞手法,文句有表现力;(4)有创新。见解新颖,材料新鲜,构思新巧,推理想象有独到之处,有个性色彩。
其中并没有明确提到“逻辑思维严谨”等要求。只有在发展等级中的“深刻”和“有创新”部分中表示要“揭示事物内在的因果关系”和“推理想象有独到之处”。固然,“因果关系”是逻辑推理方式的一种,“推理”二字是逻辑思维的基本过程,但这远远不够,尤其是以发展等级要求,而不是作为基础等级要求,这似乎意味着分数中等的作文可以不要求逻辑上的严密与合理,在笔者看来,这不合理。因为逻辑思维应该是一种基本素养,它应该是写作的基本要求,让每个学生在思考问题、下笔写作时都能具备这一意识。
因为未能加以强调,所以高中议论文中常有许多违背逻辑的现象,下面说两种。
一是概念混淆问题较普遍。
一作文题中材料显示:“丹麦人把钓到的不够尺寸的小鱼重新放回河里,孟子说‘鱼鳖不可胜食也’,岂不都与这幸福的缘故如出一辙?”学生往往会用“子罕以不贪为宝”进行论证。二者虽然都有放弃的相似点,但是题目中的放弃是暂时的,是为了将来更好地获得,这是一种“长远打算”,这是眼光,而子罕不贪是品德问题,这两个概念就有所混淆。
教师在评卷中会有“混淆概念”一说,但是为什么会混淆?怎么才能避免?这就需要运用逻辑思维中的类比推理和归纳推理。将丹麦人的做法和孟子的说法进行类比、归纳,就是要有长远的眼光、发展的眼光。而子罕之例并没有说到“现在不贪”,等“宝贝长大了再贪”的问题,因此不属于同类问题,也就不适合作为论据使用。
另一个比较普遍的是议论文的论证逻辑。先列举若干年前议论文流行一种模式:总论点――分论点1+事例――分论点2+事例――分论点3+事例――总结。且三个分论点之间并没有严格意义上的区别,只是一种类似仿写的铺陈。如三个分论点可能为“知识是明灯”、“知识是灯塔”和“知识是指南针”。按照这种“论点+例子”的模式所写的作文,迄今为止,在许多省份的作文优卷中不在少数。关于这种模式,体现在作文上只是一种格式,但是它反映的思维却是僵化且单一的。孙绍振先生早年在高考作文评卷现场就有过“黑天鹅”理论:即便你找到九十九只白天鹅,也不能断言说“天鹅都是白色的”。因为只要有一只黑天鹅出现,这个论点就不成立。
而我们在进行写作训练时,为了简单订立框架,往往有意回避寻找黑天鹅的论证方式,然后用事例、修辞等技法上的优势博得改卷老师的眼球。但作为刚刚开始使用手中的笔杆思考人生的青少年而言,他并不了解这只是为了获得分数才使用的“伎俩”,而有可能将其作为很长一段时间甚至一生思考问题的方式,这就显得尤其可怕。
其实,高中议论文写作中的逻辑问题远不止这两种,教师在改卷时会指出其不合理,平时却没有系统的逻辑思维训练,导致错误不断重复。
那么如何培养学生在议论文写作中的逻辑思维?
首先,出题者应避免“心灵鸡汤”式的作文命题。在社会上广为流传的很多“鸡汤”文章本身是不合逻辑的。如“感谢伤害过你的人”这一话题。其逻辑为因为这些伤害使你更坚强,所以当你功成名就之后要回头感谢曾经给你挫败的人。且不论感情上能否接受,单从被伤害到坚强这一过程,就有许多“意外”:许多人在受伤之后从此一蹶不振,甚至放弃生命。理性分析起来,要感谢的应该是在你受挫之后帮助你走出困境的人。孔子说:“以德报怨,何以报德?”冷静理性地看待问题才能扶正是非,这在逻辑上体现为要求学生学会全面、多角度地看待问题。